Väitös 15.9.: Luonnon salainen asevarustelu (Ottocento)
M.Sc. Cristina Ottocenton väitöskirja käsittelee eläinten kemiallista kommunikointia. Hän on tutkinut täpläsiilikäs-perhosen kemiallista puolustuskykyä ja siinä esiintyvää muuntelua sekä sen ekologisia ja evolutiivisia tekijöitä.
Ihmisinä havaitsemme ympäröivän maailman hyvin visuaalisesti. Suuri osa siitä, mikä meitä kiehtoo, perustuu näköaistiimme. Koska kykymme havaita ja kokea kemiallisia ärsykkeitä samalla tavalla kuin monet muut eliöt ovat rajalliset, kemiallisen viestinnän merkitystä on vaikea täysin ymmärtää. Kemialliset puolustusmekanismit ovat keskeinen osa saalistajien ja niiden saaliseläinten välistä viestintää, mutta niiden valtava lajin sisäinen ja lajien välinen vaihtelu on pitkään askarruttanut evoluutiobiologeja. Jos kemiallinen puolustus on tärkeä saaliin kelpoisuuden kannalta, valinnan pitäisi pienentää variaatiota ja suosia puolustusstrategioita, jotka ovat mahdollisimman tehokkaita. Vaihtelua kuitenkin esiintyy niin tuotettujen yhdisteiden määrissä kuin yhdisteiden koostumuksissa
Variaatiot kemiallisessa puolustuskyvyssä
Cristina Ottocento tutki väitöskirjassaan täpläsiilikkään, Arctia plantaginis, kemiallista puolustusta ja testasi, miten siinä esiintyvä muuntelu yksilöiden välillä vaikuttaa saalistajien käyttäytymiseen. Nämä perhoset tuottavat kahta voimakkaasti haisevaa yhdistettä, SBMP:tä (2-sek-butyyli-3-metoksityyratsiini) ja IBMP:tä (2-isobutyyli-3-metoksityyratsiini). Ne myös varoittavat petoja tästä ominaisuudestaan varoitusvärein .
- Linnut pitävät näitä yhdisteitä vastenmielisinä ja hylkäävät usein perhosen sen hajun vuoksi, Ottocento selittää.
Perhoset, jotka olivat peräisin korkean saalistuspaineen populaatioista, olivat vastenmielisempiä linnuille kuin perhosia, jotka olivat peräisin populaatioista, joissa lintujen saalistus on vähäistä. Nämä tulokset viittaavat saalistajien paineen ja saaliin puolustuskyvyn väliseen evolutiiviseen kilpavarusteluun. Yllättäen tässä tutkimuksessa havaittiin myös, että linnuille vastemielisimmät perhoset eivät olleet niitä, jotka tuottivat eniten pyratsiineja, vaan pyratsiiniyhdisteiden suhteellisilla määrillä oli enemmän merkitystä. Näin ollen kahden metoksipyratsiinin (SBMP ja IBMP) teho ei ole puhtaasti additiivinen eikä niiden osien summa. Tämä tulos korostaa, että on tärkeää käyttää luonnollisia saalistajia, kuten lintuja, saaliin puolustuksen tehokkuuden arvioinnissa sen sijaan, että tukeudutaan vain mittaamaan yhdisteiden määriä.
Puolustuksella on hinta
Puolustuksella on hintansa ja Ottocenton väitöskirjatyössä todettiin, että kasvuympäristön ravinteet ovat avainasemassa puolustuksen muotoutumisessa.
- Manipuloimalla proteiinien saatavuutta ravinnossa pystyin tutkimaan, miten resurssit allokoidaan kasvun, kemiallisen puolustuksen ja väripigmentoinnin välillä, ja joutuuko perhonen tekemään näiden ominaisuuksien välillä kompromisseja, jos ravinteista on pulaa, Ottocento kertoo.
Tutkimuksessa havaittiin, että runsaasti resursseja sisältävällä ruokavaliolla kasvatetuilla perhosilla oli tehokkaammat puolustusnesteet kuin vähäresurssisella ruokavaliolla kasvatetuilla perhosilla. Varoitussignaalien pigmenttikomponentteihin ravinteiden saatavuus vaikutti vain vähän, mutta tutkimuksessa havaittiin positiivinen korrelaatio visuaalisten varoitussignaalien voimakkuuden ja tehokkaan kemiallisen puolustuksen välillä. Tämä ilmiö, joka tunnetaan nimellä ”rehellinen signaali (honest signal)", viittaa strategiaan, jossa puolustuksen kustannukset takaavat signaalien rehellisyyden.
Uusi selitys vanhaan kysymykseen
Ottocenton tutkimukset osoittavat, että kemiallisen puolustuksen tutkimista voi vaikeuttaa puolustuksen kemiallisten komponenttien väliset ei-additiiviset vuorovaikutukset ja pedon kokemus saaliin puolustukemikaaleista, joka ei välttämättä vastaa yhdisteiden mitattuja määriä. Lisäksi tässä tutkimuksessa havaittiin, että kasvuympäristön käytettävissä olevilla resursseilla on tärkeä rooli kemiallisen puolustuksen tehokkuudelle , kun taas väreihin perustuvat varoitussignaalit eivät juuri muuntele ympäristön mukana. Molemmat havainnot tarjoavat uusia selityksiä vanhaan kysymykseen: “Miksi kemialliset puolustusmekanismit ovat niin vaihtelevia?”.
M.Sc. Cristina Ottocenton väitöskirjan "The evolution and ecological drivers of variation in chemical defences in the Wood Tiger Moth (Arctia plantaginis)” tarkastustilaisuus järjestetään 15.9. klo 12 Ylistönrinteellä salissa YAA303. Vastaväittäjänä toimii professori Mike Speed (University of Liverpool, Iso-Britannia) ja kustoksena dosentti Ossi Nokelainen (Jyväskylän yliopisto). Väitöstilaisuuden kieli on englanti.
Julkaisutiedot
Väitöskirja "The evolution and ecological drivers of variation in chemical defences in the Wood Tiger Moth (Arctia plantaginis)” on luettavissa JYX-julkaisuarkistossa: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/88637
Lisätietoja
Cristina Ottocento
Yhteyshenkilöt
Elina LeskinenViestinnän asiantuntija
Puh:+358 50 461 7880elina.leskinen@jyu.fiJyväskylän keskustassa sijaitsevan yliopiston kauniilla puistokampuksella sykkii monitieteinen ja moderni tiedeyliopisto – ihmisläheinen ja dynaaminen yhteisö, jonka 2500 asiantuntijaa ja 15 000 opiskelijaa etsivät ja löytävät vastauksia huomisen kysymyksiin. Jyväskylän yliopisto on ollut tulevaisuuden palveluksessa jo vuodesta 1863, jolloin suomenkielinen opettajankoulutus sai alkunsa täältä. Voimanlähteenämme on moniarvoinen vuoropuhelu tutkimuksen, koulutuksen ja yhteiskunnan välillä. Vaalimme tutkimuksen ja koulutuksen tasapainoa sekä ajattelun avoimuutta – sytytämme taidon, tiedon ja intohimon elää viisaasti ihmiskunnan parhaaksi. www.jyu.fi
Tilaa tiedotteet sähköpostiisi
Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat tiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.
Lue lisää julkaisijalta Jyväskylän yliopisto
Uudenlainen kulta-nanopartikkeleihin pohjautuva merkintämenetelmä laajentaa merkittävästi solujen kuvaamisen mahdollisuuksia2.12.2025 07:10:00 EET | Tiedote
Yhdysvaltojen ja Jyväskylän yliopiston tutkijoiden välinen uraauurtava kansainvälinen yhteistyö on esitellyt uuden lähestymistavan molekyylien merkitsemiseen ja visualisointiin solujen pinnoilla käyttämällä edistynyttä 3D-elektronimikroskopiaa.
Väitös: Pohjoisten järvien kestävä hoito huomioi lajien väliset vuorovaikutukset ja yksilöiden ruumiinkoon ravintoverkossa (Kangosjärvi)1.12.2025 13:00:00 EET | Tiedote
Jyväskylän yliopiston uudessa väitöstutkimuksessa selvitettiin, miten ympäristötekijät ja kalayhteisön rakenne muokkaavat pohjoisten järvien ravintoverkkoja sekä lohikalojen ravinnonkäyttöä. Tulokset osoittavat, että kalalajien väliset vuorovaikutukset ja yksilöiden koko vaikuttavat lohikalojen ravintokäyttäytymiseen enemmän kuin järven pinta-ala tai ilmaston lämpötila.
Varhaiskasvatusjärjestelmä toimii, mutta perheiden valinnanvapaus ei aina toteudu (Kuusiholma-Linnamäki)1.12.2025 08:45:29 EET | Tiedote
Suomessa jokaisella lapsella on oikeus päästä varhaiskasvatukseen. Tätä turvaa varhaiskasvatuslaki, jonka avulla pyritään siihen, että palvelut ovat perheille helposti saatavilla. Varhaiskasvatukseen osallistumista tuetaan lisäksi tulosidonnaisilla asiakasmaksuilla sekä sisaralennuksilla, jotta varhaiskasvatus olisi aidosti mahdollinen kaikille lapsille, perheen tilanteesta riippumatta.
Kultananoklustereista uusia muokattavia materiaaleja nanoelektroniikkaan1.12.2025 07:05:00 EET | Tiedote
Kultananoklustereista rakennetut uudet MOF-materiaalit voivat mullistaa nanoelektroniikan. Kansainvälisellä tutkimustyöllä onnistuttiin kehittämään neljä innovatiivista materiaalia, joiden sähkönjohtavuus ja puolijohdemainen käyttäytyminen avaavat uusia mahdollisuuksia elektronisten ominaisuuksien tarkkaan hallintaan.
Oppimisen tuen uudistus muuttaa koulujen arkea – tutkimus selvittää, miten uudistus toteutetaan kunnissa28.11.2025 06:30:00 EET | Tiedote
Esi- ja perusopetuksen oppimisen tukea uudistettiin vuonna 2025, kun aiempi kolmiportainen malli korvattiin ryhmäkohtaisilla ja oppilaskohtaisilla tukitoimilla. Tavoitteena on tarjota tukea aiempaa oikea-aikaisemmin ja matalammalla kynnyksellä, mutta käytännön toteutus ja resurssit vaihtelevat kunnittain. Jyväskylän yliopiston johtama tutkimushanke selvittää nyt, millaiseksi uudistus muotoutuu koulujen arjessa eri puolilla Suomea.
Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki tiedotepalvelussa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.
Tutustu uutishuoneeseemme